近年来,随着人类活动的频繁,空气污染越来越越严重。研究表明,工业废气含有有机化合物、硫化物、氟化物等化学物质,这些物质严重危害人体健康,很大程度上增加呼吸道相关癌症的发病率。苯类有机物损害人的中枢神经,造成神经系统障碍;多环芳烃有机物有强烈的致癌性,含硫化物的气体进入人体,主要损害中枢神经、呼吸系统,刺激黏膜;长期摄入含氟化物的气体,导致大脑功能损伤,影响细胞代谢和蛋白质的合成。随着社会经济的不断发展,人们的环保意识逐步加强,对环境的质量要求变得更高了。在未来,大气污染物的控制和降解必然是未来环境科学主要研究方向之一。废气污染物种类繁多,特性各异,针对不同类型的废气,选择合适的处理方式。常用的处理方法有:冷凝法、吸收法、燃烧法、催化法、吸附法等。1、冷凝回收法:把废气直接导入冷凝器或先经吸附吸收后,解析的浓缩废气导入冷凝器,冷凝液经分离可回收有价值的有机物的一种方法。优点:冷凝法主要用于高沸点和高浓度的VOC污染气体的回收,适用的浓度范围>5%(体积),其流程简单、回收率高。缺点:该法需要有附设的冷冻设备,投资大、能耗高、运行费用大,同时冷凝后尾气仍然含有一定浓度的有机物,二次污染严重,因此对低浓度尾气治理本法很少使用。2、吸收法:可分为化学吸收及物理吸收,由于有机废气中含有大量的“三苯”气体,化学活性低,一般不能采用化学吸收。物理吸收是废气中一种或几种组分溶解于选定的液体吸收剂中,这种吸收剂应具有与吸收组分有较高的亲和力,低挥发性,同时还应具有较小的挥发性,吸收液饱和后经加热解吸再冷却重新使用。优点:适合于温度低、中高浓度的废气,能够有选择性地吸收硫化氢等废气,工艺流程简单,且不需外加蒸汽和外加其他热源。缺点:需配备加热解析冷凝等回收装置,装机体积大、投资较大,同时还存在二次污染,净化效果不理想。3、直接燃烧法:利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧放出的热量将混合气体加热到一定温度(700~800℃),驻留一定的时间(0.3~0.5秒),使可燃的有害物质进行高温分解变为无害物质的一种方法。优点:直接燃烧法工艺简单、设备投资小,适用高浓度、小风量的废气治理。缺点:能耗大,运行成本较高;运行技术要求高,不易控制与掌握,在国内基本未获推广。4、热力燃烧法:把废气温度提高到可燃气态污染物的温度,使其进行全氧化分解的过程。优点:适用于可燃有机物质含量较低的废气的净化处理,燃烧净化处理技术中热效率很高,设备使用寿命长,抗老化,耐腐蚀。缺点:设备较大,运输不便;设备价格高,运行成本高;对于含硫、卤素有机物废气处理效果较差。5、催化燃烧法:在催化剂的作用下,将废气中的有害可燃组分完全氧化为二氧化碳和水的过程。优点:催化燃烧器净化率高、工作温度低、能量消耗少、对可燃组分浓度和热值限制少,操作简便和安全性好。缺点:有的气体燃烧条件苛刻,需高温、高空和高水蒸气分压,因此催化剂必须具备较高的活性、高热稳定性和较高的水热稳定性,以及一定的抗中毒能力。6、活性炭吸附法:活性炭吸附是将有机废气由排气风机送人吸附床,有机废气在吸附床被活性炭吸附剂吸附而使气体得到净化,净化后的气体排向大气即完成净化过程。优点:吸附率高,运行能耗低,费用成本低,安全可靠,适用于有爆炸的危险场所,吸附剂可以回收,节能环保。缺点:不耐高温,在湿润的条件下不能保持很好的吸附能力;易燃,较快达到饱和吸附而失去效用;产生二次固体或液体污染物。7、生物法:微生物将有机成分作为碳源和能源,并将其分解为CO2和H2O过程的一种方法。优点:设备简单、投资少、运行费用低、无二次污染,处理VOCs废气效果理想。缺点:反应装置占地面积大、反应时间较长。8、等离子体分解法:在外加电场的作用下,介质放电产生的大量携能电子轰击污染物分子,引发了一系列复杂的物理、化学反应,从而使污染物得以降解去除的一种废气治理方法。优点:工艺简洁,低耗节能,设备材料抗氧化强,抗腐蚀,使用寿命长,能高效去除含有挥发性有机物、无机物、硫化氢、氨气等主要污染物的废气。缺点:等离子体技术在废弃物处理过程中,所要求的真空环境,带来了一定的技术难题,现在还是在处于研究阶段,目前很多研究只针对单一的污染物。9、UV光解法:利用特制的高能高臭氧UV紫外线光束照射废气,改变废气的分子结构,使有机或无机高分子废气化合物分子链在高能紫外线光束照射下,降解转化成低分子化合物的方法。优点:占地面积小,运行成本较低,设备投资较低。缺点:去除效率低,可处理的气体种类较少。10、生物滴滤法:将废气经过去尘增湿或降温等预处理工艺后,从滤床底部由下向上穿过由滤料组成的滤床,废气由气相转移至水—微生物混和相,通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉的一种方法。优点:处理费用低,工艺流程简单,生态环保。缺点:占地面积大,填料需定期更换,过程不易控制,运行一段时间后容易出现问题,对疏水性和难生物降解物质的处理还存在较大难度。
活性炭纤维毡用于有机溶剂的回收,对于从气相分离回收有机溶剂,如对苯类、酮类、酯类、石油类的废气均能从气相吸附回收。用活性炭纤维作溶剂回收材料吸附脱附速度快、处理量大,回收溶剂质量高,回收率可达90%以上。随着人类环保意识的不断加强,对于生存的环境,特别是对空气、水等净化密切相关的活性炭等环保材料的性能要求越来越高,粒状或粉状活性炭已能很好满足使用要求。传统的活性炭是一种粒状或粉状的炭材,自20世纪初实现工业化生产以来,在分离及净化水及其它液体的除臭、净化等方面广泛应用。粒状或粉状的结构,它的吸附速度较慢,分离效率不高,特别是它的物理形态在应用时有许多不便,限制了应用范围。纤维孔径小且分布窄,吸附速度快,吸附量大,容易再生。与粉状(5nm~30nm)活性炭相比,活性炭纤维在使用过程中产生的微粉尘少,可制成纱、线、织物、毡等多种形态的制品,使用时更加灵活方便。活性炭纤维被认为是21世纪环保材料之一,在气体和液体净化、有害气体及液体吸附处理、溶剂回收、功能电极材料等方面已成功应用。
高温布袋气箱脉冲除尘器是一种燃煤锅炉专用除尘器粉尘处理设备,首要选用布袋除尘器。具有工作可靠、修补费用低、占地面积小、除尘功率高级特征。燃煤锅炉除尘器的特征:功率:袋式除尘99.9%的功率烟尘排放浓度可以安稳到达20-30mg/m3。不必担忧环保目标要求再次进步的升级再次整改,袋式过滤器是一种老练的技能。
在活性炭纤维中无大孔,只有少量的过渡孔,微孔分布在纤维表面,其吸附速率快,活性炭纤维丝束的空间起大孔作用,对气相与液相物质具有较好的吸附作用,其外比表面积大,吸脱速度快,为粒径活性炭10~100倍。随着比表面积增大,专业脉冲布袋除尘器细孔的平均孔径随之增大,细孔容积增加,在细孔内发生吸附后充填细孔内。其比表面积增大吸附容量大,为粒状活性炭的10倍,黄岛脉冲布袋除尘器可吸附处理低浓度废气或具有高活性的物质。活性炭纤维的体积密度小,滤阻小、可吸附粘度较大的液态物质,且动力损耗小。
对于不同的车间除尘应用不同的运行设备,车间的卫生对于每个工作人员来说,都是有影响的。因此车间除尘可以帮助工人们更好的让工作环境更加的舒适。车间在设备运行过程才开启,由于间断性地运行可能会导致GMP净化车间内的温湿度受到一定影响,这样也对回风系统产生冲击影响临近房间的回风。为了避免以上缺点,需要在设计的初始阶段对于净化空调系统的划分及工艺平面的布局进行合理的划分,藉此保证除尘设置对于尘粒的清除彻底,对GMP净化车间内的温度和湿度以及压力保持正常,不产生太大浮动。
催化燃烧废气处理技术是 20 世纪 40 年代末出现的。从 1949 年美国研制出世界上第一套催化燃烧装置到现在,该技术已广泛地应用于油漆、橡胶、塑料、树脂、皮革、食品和铸造等领域,也用于汽车尾气净化等方面。中国在 1973 年开始将催化燃烧法用于治理漆包线烘干炉排出的有机废气,随后又在绝缘材料、印刷工业等方面进行了研究,使催化燃烧法得到了广泛的应用。经过多年来的发展与改良,催化燃烧装置具有其特有的优势:(1) 可处理绝大多数VOCs 废气;(2)可将有机化合物氧化分解成无毒无害的 CO2 气体与 H2O;(3)分解效率高达 95%以上,无需作后续处理;(4)可在低温(200~400 ℃)下对 VOCs 进行分解,燃料消耗量低(节能);(5)催化剂使用寿命长,可根据入口气体的风量与 VOCs含量推断催化剂的使用时间,且催化剂可进行再生利用;(6)设备内为负压结构(风机设置在设备内部下游),可有效防止臭气渗漏;(7)具有高度安全性,能在低温下进行反应,无粉尘爆炸的危险;(8)处理效率在 99%以上(彻底除臭)。催化燃烧装置的缺点:(1)对于较大风量且低VOCs 质量浓度废气而言,处理费用相对过高,可协同沸石滚轮浓缩设备进行废气浓缩后再作催化氧化处理;(2)用于处理 VOCs 的氧化用催化剂当遇见硫、磷、硅等物质时会发生催化剂中毒现象,因此需要设置预处理步骤。